一种基于云平台的电网设备远程故障诊断系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于云平台的电网设备远程故障诊断系统，包括主远程控制端、次级远程控制端、数据采集端和设备操作端，所述数据采集端通过数据接口分别与不同区域的设备进行连接，用于实时采集表示设备运行状态数据，并将所采集的运行状态数据传输到通信模块；通信模块将信息发送到次级远程控制端中的初级判断诊断模块，所述初级判断诊断模块用于接收设备故障数据并对所接收的设备故障数据进行初级诊断和归一化处理，并将初级诊断后的显示有故障的特征参量传输至主远程控制端；所述主远程控制端对显示有故障的特征参量进形高级诊断。该系统能够解决传统设备故障诊断方式监控和诊断不能得到准确的结果，时常出现误判或漏检的现象。漏检的现象。漏检的现象。

【技术实现步骤摘要】
一种基于云平台的电网设备远程故障诊断系统


[0001]本专利技术属于远程设备管理的
，具体涉及一种基于云平台的电网设备远程故障诊断系统。

技术介绍

[0002]随着社会各行业自动化水平不断提高和大数据技术广泛应用，工业生产中，生产现场一般都购置了大量的自动化设备，以保证生产效率、降低生产成本以及确保产品质量。其中电力设备主要包括发电设备和供电设备两大类，发电设备主要是电站锅炉、蒸汽轮机、燃气轮机、水轮机、发电机、变压器等等，供电设备主要是各种电压等级的输电线路、互感器、接触器等等。但是在实际的工业生产中，这些自动化设备通常分布在不同的区域，且距离较远，甚至位于人工难以到达的位置，又由于设备故障具有随机性、多样性和复杂性，所以增加了对设备的故障检测和维修的难度。
[0003]传统的设备故障监测和诊断通常是通过人工对特定的目标设备进行逐一排查，通过自动化设备自身表示故障信息的特征参量来判断设备的运行情况，但是仅通过对单一的特征参量的监控和诊断不能得到准确的结果，时常出现误判或漏检的现象。同时，对分布在不同区域的自动化设备的监测存在数据信息量大、数据分析速度慢，无法同时诊断多个故障的问题。此外，如果某一设备的在线监测装置故障时，需要对其进行修复或更换后才能正常使用，不能连续不间断地诊断故障，进一步增加了故障诊断难度。
[0004]因此，设计出一种能够远程在线判断设备的故障技术是很有必要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术克服现有技术的不足，提供了一种基于云平台的电网设备远程故障诊断系统。本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：
[0006]本专利技术提供了一种基于云平台的电网设备远程故障诊断系统，包括依次连接的：主远程控制端、次级远程控制端、数据采集端和设备操作端；
[0007]所述数据采集端通过数据接口分别与不同区域的设备进行连接，用于实时采集表示设备运行状态数据，并将所采集的运行状态数据传输到通信模块；通信模块将信息发送到次级远程控制端中的初级判断诊断模块，所述初级判断诊断模块用于接收设备故障数据并对所接收的设备故障数据进行初级诊断和归一化处理，并将初级诊断后的显示有故障的设备故障数据传输至主远程控制端；所述主远程控制端对显示有故障的设备故障数据进行高级诊断。
[0008]优选的，所述主远程控制端包括：
[0009]中心控制模块，用于接收次级远程控制端发送的初级故障诊断和向数据储存模块、告警模块传输控制指令；
[0010]预警模块，用于根据数据储存模块中的故障数据，对中心控制模块发送要求设备操作端的设备进行周期性故障诊断信号；
[0011]数据储存模块，用于存储经初级诊断和高级诊断的设备故障数据；
[0012]告警模块，用于对高级诊断后显示有故障的特征参量发出警报；
[0013]诊断模块，用于根据参量高级运算指令，对经初级诊断显示有故障的设备故障数据做高级诊断。
[0014]优选的，所述次级远程控制端包括：
[0015]次级中心控制模块，用于将储存在次级数据储存模块中的控制指令和设备故障数据采集指令根据设备通讯协议进行封装后通过网关传输给数据采集端；
[0016]次级任务分配模块，用于向次级数据储存模块发送数据读取指令，并将次级数据储存模块中储存的设备故障数据及参量初级运算指令调配给参量初级诊断模块；
[0017]次级数据储存模块，用于存储由远程服务器针对各设备所配置的设备故障数据采集指令和参量初级运算指令，还用于存储所采集到的设备故障数据信息；
[0018]初级判断诊断模块，用于根据参量初级运算指令对设备进行初级设备故障数据运算，并对运算结果进行归一化处理。
[0019]优选的，所述数据采集端包括：
[0020]通信模块，用于将采集于不同区域现场的自动化设备的备故障数据集中传输到次级远程控制端的次级数据储存模块中进行储存；
[0021]数据采集模块，用于向采集设备输送设备故障数据采集指令，并接收所述采集设备实时传输的设备故障数据,并将接收的设备故障数据传递给通信模块；
[0022]电源模块，用于对数据采集模块、通信模块和数据管理模块提供工作电源；
[0023]数据管理模块，用于储存数据采集模块采集设备实时传输的设备故障数据，并对其进行加密储存，防止主远程控制端和次级远程控制端手动篡改数据。
[0024]优选的，所述设备操作端包括：
[0025]多个采集设备，其中每个所述采集设备通过数据接口分别对应与一台设备连接，所述采集设备用于采集与其对应设备的设备故障数据；每个所述采集设备通过网关与数据采集模块建立连接；所述数据采集模块与通信模块电性连接。
[0026]更优的，所述初级判断诊断模块将初次诊断为无故障的设备故障数据传输到主远程控制端的数据储存模块进行储存；将诊断后判断为故障的设备故障数据传输给主远程控制端进行下一步的高级诊断。
[0027]优选的，所述采集模块包括采集电路，所述采集电路包括依次连接的阈值模块、比较转换模块、输出保持模块和FPGA模块。
[0028]更优的，所述阈值模块输入端分别连接有电阻R5、电阻R6和电阻R7；所述比较转换模块输入端还连接有逻辑电路，所述逻辑电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R8、二极管D1、二极管D2、开关K1和开关K2，二极管D1和电阻R1串联，开关K1和二极管D2串联，电阻R8和开关K2串联，开关K2一端接地，电阻R4和电阻R3串联，电阻R4一端接地，电阻R2分别和电阻R3、电阻R1并联，电阻R1分别和开关K1、开关K2并联。
[0029]更优的，所述次级任务分配模块采用深度学习算法对设备故障数据进行调配，将设备故障数据和参量初级运算指令一一对应构成任务矩阵后传输给参量初级诊断模块进行运算。
[0030]更优的，所述深度学习算法步骤包括如下：
[0031]S1、对已有设备故障数据进行标签归类划分；
[0032]S2、对划分好的设备故障数据进行归一化处理；
[0033]S3、利用GRU模型对归一化处理后的设备故障数据进行特征提取；
[0034]S4、初始化GRU模型的训练参数并训练GRU模型；
[0035]S5、将实时设备故障数据输入GRU模型，得到任务矩阵。
[0036]本专利技术提供的云平台电网设备故障远程诊断系统，通过将不同区域的不同设备的设备进行集中采集，并经初级诊断和高级诊断，通过双重判断能更加实现高效准确地对远程设备的运行状态监控和故障诊断，解决了传统设备故障诊断方式监控和诊断不能得到准确的结果，时常出现误判或漏检的现象，以及传统方式监测存在数据信息量大、数据分析速度慢，无法同时诊断多个设备故障的问题；本专利技术还能实现数据的分级储存，对于有故障设备传输的数据会进一步上传并经高级诊断后，才予以储存，提高了故障诊断的准确率，并在设备级和初级进行数据储存，防止篡改设备数据；采集电路具有功耗低、复用性强、体积小、可灵活裁剪优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于云平台的电网设备远程故障诊断系统，其特征在于，包括依次连接的：主远程控制端、次级远程控制端、数据采集端和设备操作端；所述数据采集端通过数据接口分别与不同区域的设备进行连接，用于实时采集表示设备运行状态数据，并将所采集的运行状态数据传输到通信模块；通信模块将信息发送到次级远程控制端中的初级判断诊断模块，所述初级判断诊断模块用于接收设备故障数据并对所接收的设备故障数据进行初级诊断和归一化处理，并将初级诊断后的显示有故障的设备故障数据传输至主远程控制端；所述主远程控制端对显示有故障的设备故障数据进行高级诊断。2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的电网设备远程故障诊断系统，其特征在于，所述主远程控制端包括：中心控制模块，用于接收次级远程控制端发送的初级故障诊断和向数据储存模块、告警模块传输控制指令；预警模块，用于根据数据储存模块中的故障数据，对中心控制模块发送要求设备操作端的设备进行周期性故障诊断信号；数据储存模块，用于存储经初级诊断和高级诊断的设备故障数据；告警模块，用于对高级诊断后显示有故障的特征参量发出警报；诊断模块，用于根据参量高级运算指令，对经初级诊断显示有故障的设备故障数据做高级诊断。3.根据权利要求1所述的一种基于云平台的电网设备远程故障诊断系统，其特征在于，所述次级远程控制端包括：次级中心控制模块，用于将储存在次级数据储存模块中的控制指令和设备故障数据采集指令根据设备通讯协议进行封装后通过网关传输给数据采集端；次级任务分配模块，用于向次级数据储存模块发送数据读取指令，并将次级数据储存模块中储存的设备故障数据及参量初级运算指令调配给参量初级诊断模块；次级数据储存模块，用于存储由远程服务器针对各设备所配置的设备故障数据采集指令和参量初级运算指令，还用于存储所采集到的设备故障数据信息；初级判断诊断模块，用于根据参量初级运算指令对设备进行初级设备故障数据运算，并对运算结果进行归一化处理。4.根据权利要求1所述的一种基于云平台的电网设备远程故障诊断系统，其特征在于，所述数据采集端包括：通信模块，用于将采集于不同区域现场的自动化设备的备故障数据集中传输到次级远程控制端的次级数据储存模块中进行储存；数据采集模块，用于向采集设备输送设备故障数据采集指令，并接收所述采集设备实时传输的设备故障数据,并将接收的设备故障数据传递给通信模块；电源模块，用于对数据采集模块、通...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏懿，刘保群，王鹏，马瑾，文冬，王晶，冯亚宏，杨晓茹，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司临夏供电公司，
类型：发明
国别省市：